人机工程学知识点

第一章安全人机工程学定义：安全人机工程学是从安全的角度动身，运用人机工程学的原理和方成为安全工程学的一个重要分支学科。人机结合面：人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域〔或称“界面〕争论内容：争论人机系统中人的各种特性〔2〕争论人机功能安排〔3〕争论各类人机界面〔4〕争论工作场所和作业环境〔5〕争论安全装置〔6〕争论人员选拔问题〔7〕争论人机系统的牢靠性〔8〕争论人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性平价体系和方法〕根底争论的方法与人际工程学的争论方法根本一样争论的角度和着眼点主要侧重于从适合人的安全性特征去争论人机界面争论方法主要有调查法、试验法和模拟法争论目的：更好地在人机之间合理安排功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人供给安全卫生和舒适的环境，同时提高活动效率。争论任务：为人际系统设计者供给系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据其次章1.人体测量的定义：人体测量学是一门用测量方法争论人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差异，用以争论人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计供给人体测量数据。2.〔1〕立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。〔2〕坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。作业域：手脚在肯定空间范围内做各种操作，所形成的包括左右水平面和上下垂直面的空间区域，叫做作业域。最大耗氧量〔Vo2max〕及氧债力量：需氧量：体内单位时间所需要的氧气量叫需氧量；成年人安静时每分钟的需氧量为0.2-0.3L/min。摄氧量：单位时间内人体通过循环、呼吸系统所能够摄入的氧气量称摄氧量。耗氧量：人体单位时间内所消耗的氧气量；一般耗氧量和摄氧量大致相等。最大耗氧量和最大摄氧量：人在繁重体力劳动时，循环、呼吸系统的功能经1－2min大摄氧量。最大耗氧量打算于年龄A、性别、海拔、训练、强度、持续时间等。Vo2max56.592-0.398Ao2maxmL〔Nmi；A--年龄〔岁最大能量消耗率：Emax=354.3Vo2max氧债与劳动负荷氧债：劳动开头，呼吸循环机能跟不上氧需，致使肌肉缺氧，这时供氧量与需氧量的差值叫氧债。常量负荷：非繁重劳动时，摄氧量与需氧量保持平衡的负荷，即需氧量小于最大摄氧量。高量负荷：劳动强度较大，需氧量已接近或等于最大摄氧量的负荷。超量负荷：劳动强度过大，需氧量超过最大摄氧量，人体始终在缺氧状态下，形成较大氧亏，处于“假稳定状态”下的负荷。总需氧量及氧债力量总需氧量：劳动及劳动完毕后恢复期所需氧量之和称为总需氧量。Vo2z=Vo2l＋Vo2h一Vo2j(t1+th)式中：Vo2z——劳动时的总需氧量，mL/min; Vo2l——作业期摄氧量，mL/min；Vo2h——恢复期摄氧量，mL/min；Vo2j——安静时平均需氧量，一般为250mL/min；t1——作业时间，min；th——恢复时间，min。氧债力量：据争论，体内要透支1L7g乳酸作代价，直到氧债力量衰竭为止。氧债力量，一般人约为10L，训练有素的运发动可达15-20L。氧债力量衰竭，血液中的乳酸量会急剧上升，pH值快速下降，这对肌肉、心脏、肾脏以及神经中枢都很不利。7.最大心率心率：单位时间内心室跳动的次数称为心率〔Heartrate,缩写为HR)。在安静时，正常75次/min50％的最大摄氧量工作时，男子心率一般130次／min140次／min。最大心率：当人到达最大负荷时心脏每分钟的跳动次数称为最大心率(HRmax),最大心率几乎无性别差异，都随着年龄(A)的增加而下降。HRmax=209.2-0.75A式中：HRmax—最大心率，次／min；A—年龄，岁。8.拨出量与最大心脏输出量搏出量：心脏每次搏动从左心室注入主动脉的血液量称搏出量。心脏输出量：单位时间〔每分钟〕内从左心室射出血液量Q叫心脏输出量。最大心脏输出量：最大摄氧量与最大心脏输出量关系：Qmax=6.5+4.35Vo2max式中：Qmax—最大心输出量，L/min;Vo2max—最大摄氧量，L/(N·min)9.〔1〕肌电图：肌纤维细胞收缩时产生生物电位一一动作电位，肌肉收缩时产生的动作电位可通过电极引导出来，再放大、记录即得到肌电图(Electromyogram,EMG)。〔2〕放电频率和电压幅值：放电频率的凹凸主要打算于运动单位兴奋活动的强弱。动作电位振幅(mV)的大小反映了参与收缩的肌纤维数量的多少。因此，通过肌电图可以测定肌肉收缩的强度。脉搏数的测定：脉搏积=脉搏数×〔最高最低血压差〕÷100用人体体重计算人体体积和外表积〔1〕人体体积计算：V＝1.015W-4.937〔50~100kg男子〕式中：:V—人体体积，L；W—人体体重，kg〔2〕人体外表积计算：S=0.0061H+0.0128W-0.1529S=0.0235H0.42246W0.051456S=0.0061H+0.0124W-0.0099式中：S—人体外表积，m2；H—人体身高，cm；W—人体体重，kg人体测量数据的应用准则〕最大最小准则〕可调性准则〕平均准则〕最人体数据准。(5)地域性准则：影响人体参数的因素有：地区、性别、年龄、民族等。(6)功能修正与最留神理空间相结合准则最小功能尺寸Smin=Sα+△f式中:Smin——产品的最小功能尺寸；Sα——第百分位人体尺寸；△f——功能修正量。标准化准则最正确功能尺寸Sopm=Sα+△f+△p式中：Sopm——最正确功能尺寸；Sα——第百分位人体尺寸；△f——功能修正量;△p——心理修正量(试验求得)。姿势与身材关联准则(9)合理选择百分位和适用度准则第三章知觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体反映。暗适应和亮适应：暗适应—在黑暗中视觉感受性渐渐提高的过程；亮适应—人从黑暗处到光亮处，也有一个对光适应的过程，称为亮适应。视觉虽然具有亮暗适应特征，但假设亮暗的频繁变换，需要眼睛频繁调整，就不能很快适应的疲乏且会造成观看和推断失误，从而导致事故的发生。掩蔽效应：掩蔽：一个声音被另一个声音所掩蔽的现象；掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应；掩蔽残留：由于人的听阈的复原需要经受一段时间、掩蔽去掉了以后，人耳的效应并不马上消退；听觉疲乏：掩蔽残留的量值；掩蔽声对人耳刺激的时间和强度直接影响人耳的疲乏持续时间和疲乏程度则疲乏越严峻。人的反响时间：反响时间—人从接收外界刺激到作出反响的时间。削减反响时间，提高反响速度，可以削减或避开事故的发生。⑵影响反响时间的主要因素：随感觉通道不同而不同；与运动器官有关；与刺激性质有关；5.〔1〕心情与情感的比较心情、情感是人对客观事物的一种特别反响形式。心情情感的区分。心情：带有情景性，属于任何动物共有，冲动性。情感：情景性、稳定性和长期性，人类特有，很少有冲动性。心情：心情状态可分为心境，激情，应激。心境：是微弱二长久的心情状态。强度小，时间长激情：是猛烈的、暴风雨般的感动而短促的心情状态。强度大，时间短应激：是出于意料的紧迫状况所引起的激情而高度紧急的心情状态。意外状况情感：情感是在人类社会历史进展过程中形成的高级社会性特征，人类社会性情感可归结为道德感、理智感和美感。道德感：是用肯定的道德标准去评价自己或他人的思想和言行时产生的情感体验。理智感：是指人生疏事物和探求真理的需要是否满足而产生的情感体验。美感：依据个人美的需要而产生的对各种美的体验。6.所谓疲乏，就是在人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化，引起生理活动的变化代谢和合成代谢平衡不能维持，换言之，当高位与低位的代谢反响平衡不正常时叫疲乏。7.生理性疲乏除与劳动方式、速度、强度和劳动时间、身心活动简洁的因素有关外，还与照明、气候、温度、湿度等工作环境因素有关，也与年龄、安康状况有关。心理性疲乏受环境、精神面貌和工作动机等的影响。劳动内容单调极易引起心理性疲乏。性欢悦好动的人，在工作中易感疲乏；性格沉静安分的人，在工作中不易感疲乏。第四章人机功能安排的含义：对人和机的特性进展权衡分析，将系统的不同功能恰当地安排给人或机，称为人机的功能安排。人机功能安排的一般原则：笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、第五章发生在这个“面”上，通常人们称这个面为人机界面。音响和报警装置的设计原则：①音响信号必需保证使位于信号承受范围内的人员能够识别并依据规定的方式作出反响。10dB以上。110dB时，最好不用声信号来作报警信号。③为引起人留意，可承受时间上均匀变化的脉冲声信号，其脉冲声信号频率不低于0.2Hz和不高于5Hz，其脉冲持续时间和脉冲重复频率不能与随时间周期性起伏的干扰声脉冲的持续时间和脉冲重复频率重合。④报警装置最好承受变频的方式，使音调有上升和下降的变化⑤显示重要信号的音响装置和报警装置，最好与光信号同时作用，组成“视听”双重报警信号，以防信号遗漏。3掌握器设计的一般原则：〔1〕掌握器设计的一般要求：①掌握器设计要适应人体运动的特征，考虑操作者的人体尺寸和体力。②掌握器操纵方向应与预期的功能方向和机器设备的被掌握方向全都。〔如弹簧等或借助操作者体位的重力〔如脚踏开关〕合，如带指示灯按钮等。⑵设计掌握器时应考虑的因素：1〕掌握信息的反响：2〕掌握器的运动：3〕掌握器上手或脚的使用部位的尺寸和构造小的缘由，常与其他形式编码一起使用。⒌⑴修理性与可修理性设计：修理性〔。所谓“规定的程序和方法活动。可修理性设计〔包括系统、设施或设备设计中除了满足其他设计要求外，还要使设施或设备具有实现“安全、准时、快速、有效、经济”的修理力量。经实行措施来消退故障产生的条件。从安全人机工程学的角度考虑修理性设计，从“便利于人修理”和“安全地修理”动身来进展-机-环境系统”整体协调，以有利于提高人的修理工作绩效、削减修理过失、实现修理安全。⑵可修理性设计的一般指导原则1〕确保修理安全2〕尽可能简化以减轻修理人员负担3〕改善修理和检测时的可达性4〕尽量承受模块化5〕尽量实行标准化和通用化6〕增加易识别性和防错容错力量7〕尽可能承受有效的综合诊断手段⒍安全色：①红色：制止、停顿②蓝色：指令，必需遵守的规定③黄色：警告，留意④绿色：提示安全状态，通行⒎噪声的掌握：掌握声源①降低机械噪声②降低空气动力性噪声掌握噪声的传播①全面考虑工厂的总体布局②调整声源指向③利用自然地形④承受加强个体防护通过调整班次，增加休息次数，轮换作业等也是很好的防护方法。音乐调整度量指标有牢靠度、不行靠度〔或累积故障概率、故障率〔或失效率、平均无故障工作时间〔或平均寿命、修理度、有效度等。⑶牢靠度牢靠度是牢靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。牢靠度是时间的函数，常用以R(t)表示，称为牢靠度函数。产品出故障的概率是通过屡次试验中该产品发生故障的频率来估量的。例如，取N个产品t内共有Nf(t)〔5-3〕近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]/N (5—3)t=0，Nf〔t〕＝0，则R〔t〕＝l。t的增加，出故障的产品数Nf〔t〕也随之增加，则牢靠度R(t)下降。当t→∞，Nf(t)→N，则R(t)→0。牢靠度的变化范围约为0≤R(t)≤1。⒐安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危急因素引起人身损害的全部装置。⑴安全防护装置的作用：①防止机械设备因超限运行而发生事故②通过自动监测与诊断系统排解故障或中断危急③防止因人为的误操作而引发的事故④防止操作者误入危急区而发生的事故⑵安全防护装置的设计原则①以保护人身安全为动身点进展设计的原则则。⒑机械的牢靠性：⑴就机器设备而言，牢靠性是指机器、部件、零件在规定条件下和规定时间内完成规定功能的力量。⑵度量牢靠性指标的特征量称为牢靠度。就称为牢靠度函数。要争论机械设备的牢靠性问题。就可以求出其牢靠度〔、故障率(t)及其它牢靠性指标，假设不知道具体的故障分布函数，但知道故障分布类型，也可以通过参数估量的方法求得某些牢靠性指标的估量值。⑹故障分布类型有三种类型：①指数分布②正态分布③威布尔分布⒒提高人机系统安全牢靠性的途径:⑴合理进展人机功能安排，建立高效牢靠的人机系统①对于部件等系统宜选用并联组装。的错误情形，杜绝其失误运行。③系统运行时其运行频率应适度。纠错系统等⑤经过上岗前严格培训与考核，允许具有进入“稳定工作期”牢靠度的人上岗操作。⑵削减人因失误①使操纵意识始终处于最正确意识状态②建立合理的安全规章制度、标准，并严格执行，以约束不按操作规程操作的人员的行为③安全教育和安全训练④依据人的生理特点安排工作⑤削减单调作业，抑制单调作业导致人的失误。第六章1.⑴人的失误：人未能准确地、恰当地、充分地、可承受地完成所规定的绩效标准范围内的任务。⑵人的失误的特点：①人的失误的重复性；②人引发的失效的潜在性和不行逆转性；③人的失误行为往往是情景环境〔Context〕驱使的；④人的行为的固有可变性；⑤人的失误